Туберкулез: диагностика, лечение, профилактика

43

План

1. Исторический обзор.

2. Возбудитель туберкулеза.

3. Иммунология туберкулеза.

4. Иммунитет при туберкулезе.

5. Эпидемиология туберкулеза.

6. Методы диагностики туберкулеза:

-микробиологическая диагностика

-туберкулинодиагностика

-иммуноферментный анализ

-рентгенологические методы

-бактериологические методы

7. Общие принципы лечения туберкулеза.

8. Профилактика туберкулеза.

Список использованной литературы.

Исторический обзор

Туберкулез как заболевание, поражающее людей, известно с древних времен. Фтизиологией (от гр. phthisis - "истощение") называл науку о туберкулезе Мортон, автор первой монографии об этом заболевании "Фтизиология, или трактат о чахотке" (1689). В настоящее время фтизиатрия - раздел клинической медицины, занимающийся изучением причин и механизмов развития туберкулеза, а также методов его диагностики, лечения и профилактики. Туберкулез - это общее инфекционное заболевание, поражающее все органы и системы человека, но наиболее часто органы дыхания. Основные клинические проявления туберкулеза - кашель, мокрота, кровохаркание, истощение - описаны еще Гиппократом, Галеном, Абу Али ибн Синой. Следы костного туберкулеза, в частности туберкулезного спондилома, были обнаружены на скелете человека, жившего еще в каменном веке, и в мумифицированных трупах египтян, умерших еще за 2000-3000 лет до н. э., также отмечались аналогичные изменения.

В XVI в. французский анатом Сильвий при описании поражений легких у больных, умерших от чахотки, употребил слово "бугорок" (tuberculum). Но лишь в начале XIX в. во Франции патологи и терапевты Бейль, а затем Лаэннек показали, что бугорок и казеозный некроз составляют универсальные морфологические проявления туберкулеза. Термин "туберкулез" был введен Лаэннеком и немецким терапевтом Шенлейном.

В середине XIX в. французский врач Вильмен наблюдал заражение туберкулезом матросов от заболевшего ранее. Чтобы доказать инфекционную природу туберкулеза, он собирал мокроту больных и пропитывал ею подстилку для морских свинок. Животные умирали от туберкулеза. После дальнейших опытов, в которых Вильмен вызывал туберкулез у животных введением им в дыхательные пути мокроты или крови больных туберкулезом, он сделал заключение о том, что туберкулез - заразная, вирулентная болезнь. Инфекционную природу туберкулеза подтвердил патолог Конгейм в опытах на животных. Кусочки органов больных туберкулезом он вводил в переднюю камеру глаза кролика и наблюдал образование в глазу туберкулезных бугорков.

Крупнейшее научное событие в истории медицины произошло в 1882 г. Немецкий бактериолог Роберт Кох открыл возбудителя туберкулеза, который был назван бациллой Коха. Возбудителя туберкулеза Кох обнаружил при микроскопическом исследовании мокроты больного туберкулезом после предварительной окраски препарата везувином и метиленовым синим. Была выделена культура возбудителя туберкулеза в чистом виде. В Берлине в 1882 г. Кох сделал доклад "Этиология туберкулеза", в котором представил убедительные данные об открытии им возбудителя туберкулеза, в последующем Кох был удостоен Нобелевской премии. Среди основных причин Кох подчеркивал роль социальных факторов. "Готовность к болезни, - писал он, - особенно велика в ослабленных, находящихся в плохих условиях организмах. Пока имеются на Земле трущобы, куда не проникает луч света, чахотка будет и дальше существовать". В 1890 г. Кох впервые получил туберкулин, который он определил как "водно-глицериновую вытяжку туберкулезных культур". На конгрессе врачей в Берлине он доложил об этом средстве, которое якобы может сделать неуязвимыми восприимчивых к туберкулезу животных и излечить их. "Возможно, - сказал Кох, - это средство окажется полезным людям". Однако предполагавшаяся в связи с открытием туберкулина революция в лечении и профилактике туберкулеза оказалась мифом. Надежды тысячи больных туберкулезом, которые направились к Коху в Берлин, сменились чувством разочарования: туберкулин не оказывал лечебного эффекта, более того, вызывал прогрессирование заболевания. Кох был осужден медицинской общественностью.

В разработке методов диагностики туберкулеза историческими вехами стали преложенная в 1819 г. Лаэннеком аускультация легких и открытие в 1895 г. Рентгеном икс-лучей. В 1907 г. детский врач из Вены Пирке предложил кожную пробу с туберкулином для выявления инфицированных. Он ввел понятие об аллергии и явился основоположником туберкулинодиагностики.

В 1919 г. французские ученые Кальметт и Герен создали вакцинный штамм микобактерии туберкулеза для противотуберкулезной вакцинации людей. Этот штамм они получили в результате многократных (230) последовательных пассажей микобактерии туберкулеза бычьего вида. Вакцинный штамм был назван бациллы Кальметт-Герена (BCG).

Впервые вакцина БЦЖ была привита новорожденному ребенку в 1921 г. В России противотуберкулезное течение зародилось в конце XIX в.. Основывалось оно на благотворительной деятельности, в которой участвовали различные организации и многочисленные представители всех сословий. Первыми общественными организациями по изучению мер борьбы с туберкулезом были комиссии при Пироговском обществе и при московском отделе "Русского общества охранения народного здравия" (1891). Вопросы лечения больных занимали и отечественных ученых-терапевтов Г. А. Захарьина, С. П. Боткина, А. А. Остроумова, В. А. Манассеина. Г. А. Захарьин, детально разработавший анамнестический метод диагностики туберкулеза и других заболеваний, обосновал терапию больных туберкулезом как сочетание гигиенических мероприятий, климатотерапии, диетотерапии, медикаментозного лечения. Уже через год после Великой Октябрьской социалистической революции был организован первый Научно-исследовательский институт туберкулеза. В 1925 г. Кальметт передал профессору Л. А. Тарасевичу штамм вакцины БЦЖ, зарегистрированный в нашей стране как БЦЖ-1. Начался период экспериментального и клинического изучения вакцины БЦЖ-1. Уже через 3 года анализировался первый опыт вакцинации детей, показавший, что вакцинация безвредна, а смертность от туберкулеза среди вакцинированных детей, находящихся среди бактериовыделителей, меньше, чем среди невакцинированных.

С середины 50-х гг. ХХ в. вакцинация новорожденных стала обязательной в городах и в сельской местности. Вакцина БЦЖ обеспечила высокий уровень защиты детей от заболевания туберкулезом, особенно острым милиарным туберкулезом, туберкулезным менингитом. До 1962 г. применялся пероральный метод вакцинации новорожденных и накожный метод при ревакцинации. С 1962 г. для вакцинации и ревакцинации применяют более эффективный внутрикожный метод введения вакцины БЦЖ. В 1985 г. была предложена для вакцинации новорожденных с отягощенным постнатальным периодом вакцина БЦЖ-М с меньшей антигенной нагрузкой. На современном этапе организации борьбы с туберкулезом наибольшее значение приобретает работа по раннему распознаванию этого заболевания. Успешность ее в первую очередь зависит от уровня знаний и умения врача. Главное - это своевременно заподозрить туберкулез, квалифицированно обследовать больного и направить его к фтизиатру.

Возбудитель туберкулеза

Морфология. Микобактерии туберкулеза - тонкие прямые или слегка изогнутые палочки длинной 1-4 мкм и шириной 0,3-0,6 мкм. Они иногда имеют небольшие вздутия на концах, неподвижны, грамположительные, не образуют спор и капсул, полиморфны. Выявлены палочковидные, нитевидные, ветвящиеся, кокковидные, фильтрирующие и L-формы. Микобактерии в связи с высоким содержанием миколовой кислоты плохо окрашиваются обычными методами, но хорошо красятся по Цилю-Нильсену.

На ультратонких средах на поверхности клеток видны микрокапсулы. Между микрокапсулой и клеточной стенкой находится осмиофобная зона. Цитоплазматическая трехслойная мембрана плотно прилегает к гомогенной клеточной стенке. В цитоплазме видны вакуоли и структуры, подобные волютину; мембранные структуры имеют разнообразное строение.

В культурах встречаются формы, сходны с актиномицетами. Доказано существование фильтрующихся форм туберкулезных микобактерий; при введении в организм морской свинки они превращаются в кислотоустойчивые и видимые в световой микроскоп. Установлены также «абациллярные» G-формы, которые в большинстве своем возникают при неблагоприятных условиях.

Электронной микроскопией на концах клеток выявлено наличие гранул и вакуолей. Цитоплазма молодых культур гомогенная, старых - зернистая. Кислотоустойчивость объясняется наличием у туберкулезных микобактерий в больших количествах миколовой кислоты и липидов.

Среди туберкулезных микобактерий имеются зернистые кислотоподатливые формы, легко окрашивающиеся по Граму в фиолетовый цвет, - зерна Муха и кислотоустойчивые фрагменты микобактерии туберкулеза - «осколки» Шпленгера. Содержание Г+Ц в ДНК нуклеотида 62-70%.

Культивирование. Микобактерии туберкулеза - аэробы, оптимум роста 37'С, крайние температурные пределы 24-42'С, реакция среды почти нейтральная (рН 6,4-7,0), но рост может наблюдаться и в пределах рН 6,0-8,0.

Туберкулезные микобактерии растут на элективных средах: свернутой сыворотке, глицериновой агаре, глицериновом картофеле, в глицериновом бульоне и яичнах средах (Петрова, Петраньяне, Дерсе, Левенштейна-Йенсена, Виноградова и др.) Их можно культивировать в синтетической среде Сотона, содержащей аспарагин, глицерин, цитрат железа, фосфат калия и другие вещества.

Туберкулезные микобактерии нуждаются в определенных концентрациях витаминов (биотин, никотиновая кислота, рибофлавин и др.) На глицериновом агаре едва заметный рост их появляется через 8-10 дней после посева, а через 2-3нед образуется сухой налет слабо-желтого цвета. Лучше и быстрее (на 6-8 день) развиваются микобактерии туберкулеза на яичной среде Петрова, состоящей из яичного желтка, мясного экстракта, агара, глицерина и генцианового фиолетового.

На плотных питательных средах образуются шероховатые возвышающиеся плотные колонии с утолщенной или морщинистой поверхностью и с тонкими неровными краями. В глицериновом (4-5%) мясо-пептонном бульоне туберкулезные микобактерии через 10-15 дней образуют тонкую нежную пленку, которая постоянно утолщается, становится ломкой, приобретает бугристо-морщинистый вид и желтоватый цвет; бульон становится прозрачным.

Колонии туберкулезных микобактерий диссоциируют из типичных R-форм в атипичные S- формы. Отдельные штаммы в старых культурах вырабатывают желтый пигмент.

Ферментативные свойства. У микобактерий туберкулеза обнаружены протеолитические ферменты, расщепляющие белок в щелочной и кислых средах. Они ферментируют алкоголь, глицерин и многочисленные углеводы, лецитин, фосфатиды, мочевину, обладают редуцирующей способностью, расщепляют оливковое, касторовое масло и др.

Фосфатиды обусловливают превращение моноцитов в эпителиоидные клетки и фибробласты, а также атипичный митоз отдельных тканевых элементов.

Токсинообразование. Туберкулезные микобактерии экзотоксин не продуцируют. Они содержат токсические вещества, освобождающиеся при распаде клеток.

Р. Кох получил в 1890г туберкулин. Туберкулин из микобактерий бычьего вида содержит белковые вещества, жирные кислоты и липиды, нейтральные жиры, кристаллический алкоголь.

В патогенезе туберкулеза большое значение придается жирным кислотам (масляная, пальмитиновая, туберкулостеариновая, олеиновая); они способствуют творожистому перерождению, распаду клеточных элементов, вызывают блокаду ферментов (липазы, протеазы).

Туберкулин в небольших дозах не вызывает у здоровых морских свинк никаких изменений; от введения 0,1мл стандартного препарата погибает 50%больных туберкулезом морских свинок.

Токсин микобактерий туберкулеза состоит из альбуминов и нуклеопротеидов. Из вирулентных туберкулезных микобактерий выделены фосфатиды, способные вызывать характерные изменения у кроликов. Наибольшей активностью обладает фтионовая кислота.

Из туберкулезных микобактерий при кипячении с вазелиновым маслом извлечены весьма токсические вещества, которые в тысячах долях миллиграмма оказывали губительное действие на морских свинок.

Вирулентные микобактерии в отличие от невирулентных содержат в большом количестве полисахаридные компоненты. Очень высокой токсичностью характеризуется корд-фактор, обусловливающий вирулентность, склеивание микобактерии и рост их в виде кос и жгутов. Корд-фактор микобактерий туберкулеза разрушает митохондрии клеток инфицированного организма, нарушает функцию дыхания и фосфорилирования.

Антигенная структура. Реакциями агглютинации и связывания комплемента установлено несколько видов микобактерий: млекопитающих (человека, крупного рогатого скота, грызунов), птиц, холоднокровных, сапрофитов. Человеческий вид не отличается серологически от бычьего и мышиного видов. Антигены микобактерий вызывают выработку в низких титрах агглютининов, опсонинов, преципитинов, и комплементсвязывающих антител. Считают, что туберкулин - своеобразный антиген. Высокомолекулярный туберкулин является полноценным антигеном.

Туберкулезные микобактерии и туберкулин при действии на инфицированный туберкулезом организм вызывают местную, очаговую и общую аллергические реакции.

Антиген микобактерий туберкулеза содержит протеины, липиды; особенно много имеется в нем фосфатидов и полисахаридов.

Туберкулин широко используют для воспроизведения аллергической пробы, при помощи которой определяют зараженность туберкулезными микобактериями.

Выявлены атипичные кислотоустойчивые микобактерии, которые образуются под влиянием антибактериальной терапии и защитных механизмов инфицированного макроорганизма.

К атипичным микобактериям относят М. africans, вызывающую туберкулезные поражения у жителей тропической Африки, М. kansassii, обусловливающую хронический туберкулез легких, протекающий со слабой активностью, М. xenopi - возбудитель заболеваний мочеполовой системы, кожи, хронического туберкулеза легких, М. ulcerans, вызывающую изъязвление кожи у жителей Австралии и других стран.

Резистентность. Туберкулезные микроорганизмы по сравнению с другими, не образующими спор, бактериями более устойчивы к воздействию внешних факторов.

В проточной воде микобактерии туберкулеза сохраняются более года, в почве и навозе - до 6 мес, на листах книг - свыше 3 мес, в высушенной мокроте - 2мес, в дистиллированной воде - несколько недель, в желудочном соке - 6 ч. Они легко обезвреживаются при температуре 100-120; чувствительны к солнечному свету.

Патогенность для животных. Туберкулез - инфекция, широко распространенная среди крупного рогатого скота, кур, индеек и др.; реже болеют свиньи, мелкий рогатый скот.

К человеческому виду микобактерий туберкулеза довольно устойчив крупный и мелкий рогатый скот, весьма чувствительны морские свинки, заражение которых обычно заканчивается генерализованной инфекцией и гибелью животных; при заражении кроликов развивается хронический туберкулез.

Бычий вид микобактерий туберкулеза патогенен для многих видов домашних млекопитающих (коровы, овцы, козы, свиньи, лошади, кошки, собаки) и диких животных. Кролики, морские свинки при заражении заболевают острым туберкулезом.

Крупный и, реже, мелкий рогатый скот может болеть паратуберкулезом (хронический, специфический, гипертрофический энтерит), который вызывается Mycobacterium paratuberculosis.

Птичий вид микобактерий туберкулеза вызывает заболевание у кур, индеек, цесарок, павлинов, фазанов, голубей, а также водоплавающей птицы. В естественных условиях могут заражаться птичьим видом туберкулеза и заболевать домашние животные (лошади, свиньи, козы, реже крупный рогатый скот), а в некоторых случаях и люди.

Из экспериментальных животных к птичьему виду туберкулеза очень восприимчивы кролики, которые при заражении малыми дозами заболевают генерализованным туберкулезом. Морские свинки относительно устойчивы; подкожное введение культуры вызывает у них поражение лимфатических узлов с образованием казеозных очагов.

Мышиный вид микобактерий туберкулеза весьма патогенен для полевок. У кроликов и морских свинок при искусственном заражении этим видом микобактерий развивается хронический туберкулезный процесс.

Патогенез заболевания у человека. Установлено, что туберкулез у человека вызывается двумя основными видами микобактерий - человеческим (М. tuberculosis) и бычьим (М. avium). За последние годы возросла частота выделения от больных атипичных микобактерий.

Заражение туберкулезом происходит воздушно-капельным и воздушно-пылевым путем, иногда через рот при употреблении пищевых продуктов, инфицированных туберкулезными микобактериями, через кожу и слизистые оболочки; возможно также внутриутробное инфицирование плода через плаценту.

При аэрогенном заражении первичный инфекционный очаг развивается в легких, а при алиментарном - в мезентериальных лимфатических узлах. При низкой сопротивляемости и организма неблагоприятных условий труда и быта из места первичной локализации возбудитель может распространиться по всему организму и вызвать генерализованную инфекцию.

Инкубационный период при туберкулезе сравнительно продолжительный - от нескольких недель до нескольких лет.

При благоприятных условиях жизни и отсутствии отягощающих факторов первичный туберкулезный процесс развивается доброкачественно. Первичный очаг в таком случае заканчивается обычно рассасыванием и рубцеванием казеозных очагов, которые пропитываются солями кальция с образованием плотной соединительной капсулы. Однако доброкачественный исход первичного инфекционного очага не завершается полным освобождением организма от возбудителей. Около 80% людей инфицированы туберкулезными микобактериями, но не болеют туберкулезом. Частота инфицированности людей зависит от уровня заболеваемости, социальных условий и организации лечебных и профилактических мероприятий, проводимых органами здравоохранения.

В лимфатических узлах и других тканях и органах первичного инфекционного очага туберкулезные микобактерии сохраняются много лет, иногда в течение всей жизни. Такие инфицированные люди обладают, с одной стороны, относительным иммунитетом, а с другой - потенциально скрытой формой туберкулеза, которая может активизироваться под влиянием других инфекционных заболеваний, психических и физических травм.

Под воздействием лекарственных препаратов и иммунобиологических факторов организма довольно часто образуются L-формы, обладающие способностью к реверсии в типичные микобактерии.

В ряде случаев у ранее неинфицированных и непривитых людей первичный туберкулез протекает довольно тяжело и дает сравнительно высокую летальность, особенно при заражении массивными дозами в результате контакта с больными - выделителями вирулентных микобактерий.

Заболеваемость вторичным туберкулезом возрастает в 3-5 раз среди лиц, подвергшихся экзогенной суперинфекции. Болезнь протекает тяжелее, чем при обострении первичного туберкулеза. При этом происходят образования новых очагов в лимфатической системе, повышение сенсибилизации и суммация раздражений, возникших в результате воздействия на организм патогенных микобактерий, являющихся чрезвычайными раздражителями. Наиболее уязвимы люди в пожилом и старческом возрасте.

Туберкулез характеризуется многообразием клинических форм, анатомических изменений, компенсаторных процессов и исходов. Туберкулезный процесс может генерализироваться, поражая органы мочеполовой системы, костей, суставов, мозговых оболочек, кожи, глаз.

Иммунология туберкулеза

К числу инфекционных заболеваний относится туберкулез, имеющий в настоящее время глобальное распространение. Так, в докладах ВОЗ, опубликованных в последние десятилетия, подчеркивается, что около трети населения земного шара инфицированы Mycobacterium tuberculosis. Ежегодно в мире выявляется около 8 млн больных с различными клиническими проявлениями туберкулеза; умирает около 1,5 млн человек, у которых причиной смерти явились активные формы туберкулеза. Следует подчеркнуть, что большая часть инфицированных людей переносят латентные формы туберкулеза. Реактивация латентного туберкулеза может произойти под воздействием неблагоприятных факторов, включая и заболевания, приводящие к иммуносупрессивному эффекту, как например СПИД, системные гематологические и онкологические заболевания, хронический стресс, голод и другие состояния. В большинстве случаев первичное заражение человека происходит посредством ингаляционного проникновения в дыхательные пути аэрозоля, в капельках которого находятся Mycobacterium tuberculosis. Патогены, достигая альвеолярной поверхности, захватываются макрофагами. В тех макрофагах, которые не активированы, происходит репликация бактерий, нарушается процесс их элиминации из легких. Макрофаги на ранних стадиях инфекционного заболевания секретируют противоспалительные цитокины: интерлейкины-1, 2, 6, 12 и фактор некроза опухоли (TNF-a), а также хемокины. С процессом экспрессии генов, ответственных за продукцию цитокинов и хемокинов, связывают и процесс возрастающей миграции макрофагов, T- и B-лимфоцитов, нейтрофилов в очаг воспалительного процесса. Перечисленные клетки участвуют в формировании гранулемы. В центре гранулемы находятся макрофаги, которые окружены T- и B-лимфоцитами. Эволюционно сложившаяся морфологическая реакция организма человека (в виде образования гранулемы) направлена на ограничение процесса диссеминации инфекционной воспалительной реакции.

В последние годы внимание было обращено на роль дендритных клеток в процессе формирования гранулемы. Дендритные клетки относят к числу антиген представляющих клеток, они играют центральную роль в инициации первичного иммунного ответа. Однако их роль в формировании гранулематозной воспалительной реакции остается мало изученной областью иммунитета при туберкулезе. Tomoyoshi Tsuchiya et al. (2003) на модели экспериментально вызванного туберкулеза у крыс исследовали участие дендритных клеток в образовании гранулемы. Плеоморфные клетки в большом количестве аккумулируются на границе образовавшейся гранулемы. На мембране клеток экспрессированы молекулы большого комплекса гистосовместимости (MHC II класс), к которым относят В7-1 и В7-2, а также специфические маркеры "моноцит / макрофаг". Функциональная роль этих клеток проявляется в их влиянии на противоспалительную активность лимфоцитов. В частности, этот биологический эффект достигается за счет экспрессии пептида BCG. Эти данные проливают новый свет не только на участие дендритных клеток в образовании гранулемы, но раскрывают новые механизмы межклеточного взаимодействия. Получены также новые данные регулирования иммунологической активности Т-лимфоцитов и их участия в формировании гранулемы как гиперчувствительной реакции замедленного типа, возникающей в ответ на колонизацию M. tuberculosis. Следующий этап исследования - установление роли дендритных клеток в формировании туберкулезной гранулемы у человека.

В фокусе современных исследований находится также установление роли нейтрофилов в формировании противотуберкулезного иммунитета. Активация циркулирующих полиморфонуклеаров, полученных от больных с активными формами туберкулеза, ассоциируется с индуцированным апоптозом. Природу этих изменений изучала группа Mercedes Aleman et al. (2002). Авторы установили изменения в экспрессии CD11b, CD16. Биологические эффекты M. tuberculosis проявляются в ускоренном апоптозе полиморфонуклеарных клеток. Необходимо подчеркнуть, что ускоренный апоптоз можно наблюдать со стороны других клеток, в частности макрофагов, gdТ-лимфоцитов, что также связывают с процессом колонизации микобактерий туберкулеза.

Однако следует признать, что наибольшая научная информация накоплена по изучению роли лимфоцитов и макрофагов в формировании иммунитета при туберкулезе. Межклеточное взаимодействие между T-лимфоцитами и макрофагами играет важную роль в формировании гранулемы и противоинфекционной защиты при колонизации Mycobacterium tuberculosis. Формирование эффективной иммунологической защиты зависит от клеточного взаимодействия, что определено в виде клеточного иммунитета. Предпосылками к активному научному исследованию роли T-лимфоцитов в формировании иммунитета при туберкулезе является их способность синтезировать интерферон g и TNF-a. С ними связывают развитие механизмов защиты при микобактериальном инфекционном процессе. Указанные цитокины играют важную роль в активации макрофагов, тем самым они оказывают патогенетическое влияние на формирование иммунитета при инфицировании микобактериями туберкулеза. За прошедшие 2 года были проведены научные исследования по установлению роли CD8 T-лимфоцитов (V. Lazevic, J. Flinn, 2002).

В предварительных научных исследованиях была охарактеризована роль CD4 T-лимфоцитов. Они играют важную роль в формировании противотуберкулезного иммунитета. Особенно их роль стала понятной в связи с ростом числа больных туберкулезом среди лиц, инфицированных вирусом СПИДа. Среди этой группы больных отмечается особенно высокий рост числа больных с реактивированным латентным туберкулезом. Патогенетическая роль этой популяции лимфоцитов предопределяется их способностью распознавать антигены большого комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, или в сокращенной форме - MHC ІІ класса). Так распознаются дендритные клетки и макрофаги, в вакуолях которых находится антигенный пептид.

В противоположность этим иммунологическим механизмам MHC - І представлены молекулы антигенов, которые активируют CD8 T-лимфоциты. Этот иммунологический механизм контролирует транспорт антигена из цитоплазмы в эндоплазматический ретикулум. Так как Mycobacterium tuberculosis первично живет в вакуолях больше, чем в цитоплазме клеток, то, казалось, маловероятна роль данной популяции лимфоцитов в формировании противотуберкулезного иммунитета. Однако в исследованиях, которые были проведены Muller et al. (1987), было показано участие CD8 Т-лимфоцитов в механизмах элиминации M. tuberculosis из ткани селезенки экспериментальной линии мышей (gene disrupted).

Антимикробная активность CD8 T-лимфоцитов может достигаться несколькими путями. Лимфоциты этой популяции могут быть источниками продукции таких цитокинов, какими являются интерферон-гамма (IFN-g) и TNF-a. CD8 Т-лимфоциты могут оказывать протективный эффект прямым действием, направленным против макрофагов, находящихся в тканях и захвативших M. tuberculosis. Продукция цитокинов играет важную роль в активации макрофагов. CD4, CD8 Т-лимфоциты секретируют INF-g и TNF-a, концентрация которых возрастает в очаге воспаления. Другой механизм, с помощью которого инфицированные макрофаги поражаются CD8 Т-лимфоцитами, связывают со способностью клеток убивать макрофаги с помощью перфорина. Перфорин является протеином, который синтезируется гранулами CD8 Т-лимфоцитов. С помощью указанного протеина перфорируется мембрана макрофагов, и через них внутрь клетки проникают такие токсические пептиды, какими являются гранзимы или гранулизин, которые ускоряют процесс апоптоза макрофагов. Апоптоз макрофагов может быть также осуществлен через механизм Fas-лиганда, который приводит к активации CD8 Т-лимфоцитов.

Таким образом, CD8 Т-лимфоциты имеют несколько механизмов антимикробного действия, среди которых более изученными являются прямые цитотоксические эффекты, участие в продукции провоспалительных цитокинов, синтез целого ряда пептидов с выраженными токсическими свойствами. Эти клетки могут в значительной степени компенсировать функциональную неполноценность CD4 Т-лимфоцитов.

Недавними исследованиями Stenger S. еt al. (1997) было показано прямое цитотоксическое действие CD8 Т-лимфоцитов, направленное против M. tuberculosis, находящихся внутриклеточно. Этот механизм прямого поражения микобактерий связывают со способностью человеческих лимфоцитов продуцировать гранулизин. Данный механизм невозможно исследовать в экспериментальных условиях, так как лимфоциты животных не вырабатывают этот тип пептида. Однако остается много неизученных вопросов, связанных с генетическими механизмами регулирования кинетики жизненного цикла лимфоцитов, особенностей формирования их воспалительной активности, продукции целого ряда цитокинов, перфорина, гранзимов и других биологически активных веществ.

Каждый Т-лимфоцит имеет специфический эпитоп, или короткую цепь аминокислот в структуре антигена. Идентификация антигенов, или эпитопов является важным этапом в расшифровке механизмов защиты, так как эту информацию необходимо использовать в конструировании нового поколения вакцин. В классическом варианте CD8 Т-лимфоциты распознаются пептидами, входящими в структуру MHC Ia. Эта популяция лимфоцитов способна также распознавать антигены MHC I; при этом имеются ввиду такие молекулы, как CD1 или MHC Ib. Исследование генома микобактерий диктует необходимость получить информацию о роли и месте классического и неклассического пути его взаимодействия с иммунной системой хозяина. Эти данные сегодня имеют значение в трактовке разных клинических проявлений туберкулеза. Так, характеристика классического и неклассического MHC позволила выделить клоны лимфоцитов с повышенной и пониженной продукцией IFN-g. Специфические антигены M. tuberculosis, которые оказывают влияние на противовоспалительную активность Т-лимфоцитов, являются секреторными антигенами и включают такие, как 6, Ag85A, Ag85B, 38 kD, шоковый белок 65 и липопротеин 19 kD. CD8 Т-лимфоциты имеют специфические эпитопы для раннего секреторного антигена 6, который отсутствует в M. bovis, Bacille Calmette-Guerin (BCG). С данным антигеном связывают активацию лимфоцитов и начало продукции интерферона. В настоящее время активно исследуется способность лимфоцитов к продукции интерферона g в зависимости от активности туберкулезного процесса и участия как классического пути MHC-Ia, так и неклассического MHC-Ib. Lalvani A. etal. (1998) установили, что у здоровых индивидуумов, у которых была положительная реакция на туберкулин CD8, Т-лимфоциты синтезируют более низкие концентрации гамма - интерферона, чем у здоровых людей, у которых реакция на туберкулин была отрицательной. При этом было установлено, что более чем в 96 % случаев наблюдался неклассический MHC-Ib.

Таким образом, проведенные исследования в последние годы по установлению роли CD8 Т-лимфоцитов в патогенезе туберкулезного процесса свидетельствуют об их активном участии в формировании иммунологических реакций. Эти данные позволяют рассматривать принципиально новые подходы в конструировании вакцин в борьбе с туберкулезом. Существующие вакцины построены исходя из роли и значения в туберкулезном процессе CD4 Т-лимфоцитов; следует подчеркнуть их низкую эффективность в борьбе с туберкулезом у взрослых. Этот факт имеет большое значение в планировании новых подходов при конструировании вакцин нового поколения. Большое значение следует придать и такому фактору, как способность CD8 Т-лимфоцитов распознавать макрофаги, которые фагоцитировали M. tuberculosis, и приводить их к гибели непосредственно в очаге воспалительной реакции. Однако остается большое количество неизученных вопросов, к которым следует отнести взаимодействие различных популяций лимфоцитов, устойчивость иммунитета, особенно в отдаленные сроки наблюдения, оценку эффективности выработанной стратегии в разработке вакцин нового поколения.

Иммунитет при туберкулезе

Иммунитет при туберкулезе имеет свои особенности. Он нестерильный, т. е. поддерживается бактериями, персистирующими в организме и обеспечивающими состояние инфицированности. Иммунитет неустойчивый, так как те самые бактерии, которые обеспечивают инфицированность, могут явиться причиной эндогенной инфекции. Особенностью является и выработка антител, т. е. гуморальный иммунный ответ, не коррелирующий с напряженностью иммунитета, и таким образом, антитела не играют существенной роли в противотуберкулезном иммунитете. Антитела являются лишь "свидетелями" иммунитета и не оказывают ингибирующего действия на возбудителя. И наконец, основной механизм противотуберкулезного иммунитета - клеточный. Реализация его осуществляется через гиперчувствительность замедленного типа с ярко выраженным аллергическим компонентом и механизмы неспецифической защиты - антимикробную резистентность, которая осуществляется за счет активности системы комплемента и фагоцитов, но фагоцитоз часто при этом остается незавершенным.

Эпидемиология туберкулеза

Основной источник заражения - больной человек, т. е. бациллярный больной, который выделяет большое количество микобактерий в мокроте, но также может быть и крупный рогатый скот (через молоко и молочно-кислые продукты от больных коров - M. bovis), и домашняя птица (через яйца от больных кур - M. avium).

Основным путем заражения это воздушно-капельный, но нельзя исключать и контактно-бытовой. По эпидемиологической опасности различают открытую и закрытую формы туберкулеза. При открытой форме в мокроте обнаруживаются микобактерии туберкулеза, поэтому такие больные представляют опасность для окружающих. При закрытой форме в мокроте микобактерии не определяются, больные неопасны для окружающих, но при прогрессировании болезни или переходе в фазу обострения инфекционного процесса закрытая форма может перейти в открытую, и тогда такие больные становятся источником заражения для окружающих.

Различные факторы, угнетающие иммунную систему, неблагоприятно отражаются на течении туберкулеза: при этом утяжеляется течение заболевания, учащаются обострения, замедляется обратное развитие процесса и возрастает частота рецидивов. Факторы, способствующие заболеванию туберкулезом: неблагоприятные социальные и экологические условия жизни, неполноценное питание, алкоголизм, курение, наркомания, снижение иммунитета, стрессы, наличие сопутствующих заболеваний (диабета, язвенной болезни желудка или двенадцатиперстной кишки, заболеваний легких).

Существует ряд болезней, носители которых составляют группу повышенного риска по заболеваемости туберкулезом: хронические неспецифические заболевания легких (ХНЗЛ) - хронический бронхит, пневмосклероз, бронхоэктазы и другие; затяжное течение острых заболеваний органов дыхания; перенесшие экссудативный или рецидивирующий сухой плеврит; перенесшие обширные травмы грудной клетки и полостные операции; сахарный диабет; гиперергические реакции на туберкулин; СПИД; беременные женщины.

По наследству туберкулез не передается, как правило, дети от больных родителей рождаются здоровыми, но если родители не лечатся активно, не соблюдают мер предосторожности, то ребенок может заразиться.

Как известно, туберкулез относится к числу так называемых социальных болезней, возникновение которых связано с условиями жизни населения. Речь идет прежде всего о таких факторах, как неблагоприятные условия труда и быта, неполноценное питание, загрязненность окружающей среды, психологические перегрузки, усиливающиеся миграционные процессы. Эпидемиологическую обстановку по туберкулезу характеризуют такие статистические показатели, как инфицированность, заболеваемость, болезненность и смертность. Инфицированность - это процентное отношение числа лиц, положительно реагирующих на туберкулин, по отношению к числу обследованных, за исключением числа лиц с поствакцинальной аллергией. Заболеваемость - число впервые выявленных больных активным туберкулезом в течение года в расчете на 100 тыс. населения. Болезненность - общее число больных активным туберкулезом, состоящих на учете в лечебных учреждениях на конец года, в расчете на 100 тыс. населения. Смертность - число лиц, умерших от туберкулеза в течение года, в расчете на 100 тыс. населения.

Наиболее неблагоприятная ситуация по заболеваемости активным туберкулезом сложилась в Западно-Сибирском (67,7 случаев на 100 тыс. населения), Восточно-Сибирском (66,2) и Дальневосточном (66,0) регионах.

Неблагоприятные тенденции в заболеваемости туберкулезом, в том числе туберкулезом легких, продолжались и в 1996 г. В целом по России заболеваемость выросла на 9,4 %. При среднем по России показателе заболеваемости туберкулезом детей 11,5 в 1995 г. и 12,6 в 1996 г. на 100 тыс. детского населения. Эти показатели в ряде регионов значительно выше и составляют в республиках Бурятия (соответственно 43,0 и 56,7), Алтай (28,0 и 31,6), Якутия (46,7 и 46,6), Тыва (82,8 и 89,9), Северная Осетия (55,4 и 65,6), Магаданской (31,8 и 61,4) и Камчатской (99,1 и 131,4) областях. Резко возрос показатель инфицированности детей - 2,5 % (вираж туберкулиновой реакции), который при благополучной ситуации не превышает 0,1 %.

Мужчины во всех регионах болеют туберкулезом в 3,2 раза чаще женщин, при этом темпы роста заболеваемости у мужчин в 2,5 раза выше, чем женщин. Наиболее подверженными являются лица в возрасте 20-29 и 30-39 лет, заболеваемость которых в 1995 г. составила 81,2 на 100 тыс.

Позднее выявление больных и недостаточное выделение средств на лекарственное обеспечение снижают эффективность лечения и увеличивают выход на инвалидность. В 1995 г. на 1 умершего больного туберкулезом приходилось только 1,6 излеченных больных (в 1990 г. - 4,6), удельный вес умерших от туберкулеза больных, состоящих на учете в противотуберкулезных учреждениях менее 1 года, увеличился с 8 до 18,0 %.

Вследствие позднего выявления больных резко увеличилась заболеваемость людей, контактировавших в очагах с больными. В 1995 г. этот показатель составил 603,4 на 100 тыс. контактировавших, наиболее часто в очагах заболевают подростки (789,1). Только 70 % работающих в животноводстве (даже в хозяйствах, неблагополучных по заболеванию туберкулезом крупного рогатого скота) проходят обязательные предварительный при поступлении и периодические осмотры, вследствие чего среди этих групп выявляются до 35 % тяжелых хронических больных.

О том, что медицинские работники, контактирующие с больными туберкулезом различных форм, являются реальной группой риска, свидетельствуют следующие цифры: в 1998 г. по республике зарегистрировано 54 случая заболевания туберкулезом: среди заболевших 8 человек - врачи, 35 - средний медперсонал, 11 - санитарки.

W. Stead (1995) проанализировал интенсивность контакта с туберкулезной инфекцией персонала 6 больниц и 22 частных клиник и установил, что туберкулезное инфицирование медицинских работников может быть обнаружено с помощью реакции Манту. Лиц, реагирующих на контакт с тyбepкулезной инфекцией, автор делит на три группы:

1-я группа - лица, проявляющие конверсию (у них риск туберкулеза оправдывает превентивную химиотерапию независимо от возраста);

2-я группа - лица, реагирующие на туберкулиновый тест (относительно них отсутствуют данные о результатах пробы до контакта); их следует лечить как проявляющих конверсию;

3-я группа - лица, у которых ранее туберкулиновая проба была положительной (у них риск туберкулеза невелик, и лечение считается нецелесообразным).

Однако лица моложе 35 лет, ВИЧ-инфицированные, получающие химиотерапию онкологические больные, принимающие кортикостероиды в течение длительного времени или страдающие еще каким-либо иммуннодефицитным заболеванием должны быть подвергнуты превентивной терапии независимо от результатов туберкулиновой пробы.

Методы диагностики туберкулеза

1. Микробиологическая диагностика

Выявление новых случаев туберкулеза возможно различными способами, в последние годы доля каждого из них заметно меняется. Неоднозначна и точка зрения на то, как лучше выявлять туберкулез. Остановимся на большинстве известных способов диагностики туберкулеза.

Микробиологическая диагностика туберкулеза осуществляется бактериоскопическим, бактериологическим, биологическим, серологическими, молекулярно-генетическими методами в соответствии с "Методическими указаниями по применению унифицированных микробиологических методов исследования при туберкулезе" Минздрава РФ. Бактериоскопический метод достаточно прост в исполнении в условиях лаборатории. Его преимущество - быстрота выполнения. Но он имеет ориентировочное значение, так как бактерии могут быть выявлены или только при их большом количестве в исследуемом материале, или возбудитель туберкулеза неотличим от других микобактерий. Бактериологическое исследование, несмотря на свою длительность, является основным методом диагностики туберкулеза. Материал для исследования будет определяться клинической формой болезни, если это туберкулез легких - мокрота, при туберкулезе почек - моча. Этот метод используется для диагностики туберкулеза в том случае, если трудно выделить возбудителя при бактериологическом исследовании, чаще при туберкулезе почек.

2. Туберкулинодиагностика

Основным методом выявления туберкулеза у детей и отчасти у подростков была и остается массовая туберкулинодиагностика - ежегодное внутрикожное введение туберкулина. Для этого применяют специальный туберкулиновый шприц емкостью 1 мл. Внутрикожно вводят 0,1 мл раствора, поэтому все дозы рассчитывают именно на этот объем.

Туберкулин - неполный антиген (гаптен) микобактерий туберкулеза. Альттуберкулин Коха (АТК), или старый туберкулин, автоклавированный фильтрат 6-9-недельной бульонной культуры М. tuberculosis, сгущенный до 1/10 первоначального объема. Этот препарат используют в России только фтизиатры для индивидуальной туберкулинодиагностики при решении вопроса об активности процесса или при дифференциальной диагностике. 1 мл АТК содержит примерно 100 тыс. ТЕ (туберкулиновых единиц). Используют его в разведениях, кратных десяти. Первым называют разведение 1 : 10, вторым - 1 : 100 и т. д. Обычно применяют 4 и 6-e разведения, содержащие в 0,1 мл 1 ТЕ и 0,01 ТЕ соответственно. В спорных случаях внутрикожно вводят 100 ТЕ, или 0,1 мл раствора АТК 11-го разведения. В большинстве европейских стран АТК не применяют, его сменил очищенный стандартный туберкулин Зейберта - PPD-S (Purified Protein Derivative - очищенный белковый дериват).

Для массовой туберкулинодиагностики в России используют очищенный туберкулин М. А. Линниковой - PPD-Л. Он освобожден от белковых фракций питательной среды, что существенно увеличивает специфичность аллергических реакций на него. Его выпускают в 2 формах: стандартный раствор и сухое вещество для разведения. Для массовой туберкулинодиагностики предназначен стандартный раствор, содержащий 2 ТЕ в 0,1 мл, тогда как стандартные растворы, содержащие 5 ТЕ и 10 ТЕ в 0,1 мл, а также сухой препарат применяют только в противотуберкулезных учреждениях.

Способ введения PPD-JI. Способом введения PPD-JI при массовой туберкулинодиагностике в России выбрана внутрикожная проба Манту. Ее техника достаточна проста. Обрабатывают 70%-ным спиртом участок кожи внутренней поверхности средней трети предплечья, в туберкулиновый шприц набирают 0,2 мл стандартного раствора PPD-JI, через иглу с пузырьками воздуха выпускают 0,1 мл. Иглу в кожу вводят срезом вверх, держа шприц максимально параллельно поверхности руки, и вводят внутрикожно 0,1 мл туберкулина. Место введения повторно спиртом не обрабатывают. Риск инфицирования места инъекции невелик, поскольку PPD- JI содержит хинизол.

Патофизиологическая основа туберкулиновой пробы - аллергическая реакция, или ГЗТ, на вводимый внутрикожно неполный антиген. Поэтому чтение такой реакции производят через 48-72 ч. Критерием оценки служит возникновение клеточного инфильтрата - папулы, поперечный диаметр которой измеряют прозрачной линейкой. Необходимо убедиться, что в месте введения образовалась именно папула, т. е. приподнятость и уплотнение кожи.

Отрицательная реакция - папула отсутствует, возможна гиперемия.

Реакцию считают положительной нормергической, если диаметр папулы 5 мм и более.

Если диаметр папулы более 17 мм у детей и более 21 мм у взрослых, реакцию расценивают как гиперергическую. Возникновение везикулонекротических изменений и (или) регионарного лимфангиита также свидетельствует о гиперергической реакции на туберкулин независимо от размеров папулы.

В Великобритании положительной реакцией на пробу Манту считают папулу 10 мм и больше.

В США положительной туберкулиновой пробой с 5 ТЕ PPD считают папулу 10 мм и более.

Вираж туберкулиновой пробы - переход отрицательной туберкулиновой пробы в положительную или увеличение диаметра папулы по сравнению с результатом предыдущей пробы Манту на 6 мм и более. Вираж свидетельствует о факте инфицирования человека М. tuberculosis, формирования у него нестерильного иммунитета. "Виражным" лицам проводят дополнительное обследование и даже в том случае, если туберкулез не диагностирован, осуществляют химиопрофилактику изониазидом. Особенно важна такая работа с лицами, оказавшимися в контакте с больным туберкулезом - бацилловыделителем (в очаге).

Частота выявления "виражных" детей и подростков, так же как и инфицированность населения (процент положительно реагирующих на туберкулин людей среди всех, кому проведена туберкулиновая проба), отражают эпидемиологическую ситуацию в регионе, она пропорциональна количеству бацилловыделителей, находящихся в контакте со здоровым населением. Рассмотрим конкретный пример трактовки туберкулиновой чувствительности. У ребенка 4 лет после ежегодной пробы Манту была выявлена папула диаметром 10 мм. Этот факт свидетельствовал лишь о том, что в организме ребенка есть микобактерия, вызвавшая развитие ГЗТ. Хорошо это или плохо? В стране, где заболеваемость туберкулезом ничтожно низка, можно было бы сразу сказать, что это плохо, что необходима химиопрофилактика. Мы же разбираем российский пример, где инфекционный фон велик и сам факт положительной пробы еще ни о чем не говорит. Заметим, что ребенок родился доношенным и в роддоме прошел вакцинацию БЦЖ. Следовательно, в его организме может еще оставаться вакцинный штамм ослабленных микобактерий бычьего типа. Возникает существенный вопрос о динамике туберкулиновых проб, проведенных в течение 3 предыдущих лет. Эти данные обязательно должны быть зафиксированы в амбулаторной карте ребенка. Из них мы узнаем с высокой вероятностью, вираж ли это.

Пример. Заглянув в карточку, мы видим, что в возрасте одного года реакция трактовалась как "п-7 мм", в 2 года - "п-5 мм", в 3 года - "г-5 мм", а теперь - "п-10 мм". Буквой "г" обозначают гиперемию, а "п" - папулу. Такая динамика имеет следующую трактовку. Ребенок был привит, и у него развились поствакцинальный иммунитет и аллергия, о чем свидетельствовала папула диаметром 7 мм при первой в жизни туберкулинодиагностике. К 2 годам чувствительность к туберкулину снизилась, а к 3 годам - угасла, поскольку в карточке отмечена лишь гиперемия. Все это доказывает, что в 4 года у ребенка вновь развилась гиперчувствительность к туберкулину вследствие инфицирования, встречи с патогенной микобактерией, т. е. произошел вираж туберкулиновой пробы. Теперь ребенок и его окружение подлежат дополнительному обследованию на туберкулез с проведением флюорографии или обзорной рентгенографии органов грудной клетки, анализов крови и мокроты, общего клинического обследования.

Ребенку на 3 месяца будет назначен изониазид, рекомендовано посещение санаторных яслей-сада для "виражных" детей. С родителями будет проведена разъяснительная беседа о том, что в этом детском саду нет больных туберкулезом, что инфицированные дети не опаснее большинства взрослых на улице, в большинстве случаев положительно реагирующих на туберкулин в нашей стране. Завершая этот комментарий, заметим, что по виражу пробы Манту у ребенка может быть выявлен больной бациллярным туберкулезом родитель.

В США принято внутрикожное введение 5 ТЕ очищенного туберкулина PPD-S. В остальных частях света широко распространен туберкулин PPD серии RT-23, изготовленный в Дании и широко распространяемый ВОЗ. 2 ТЕ этого препарата эквивалентны 5 ТЕ PPD-S. Раствор PPD содержит средства, снижающие адсорбцию препарата на стекле и пластиковых поверхностях. Пробы с сериями вколов удобны и экономичны, но пригодны лишь для скрининговых исследований. Внутрикожное введение туберкулина и в США считают более точным и информативным. Для больного туберкулезом характерно возникновение папулы диаметром около 17 мм.

Гиперчувствительность к туберкулину может возникать и при контакте с непатогенными микобактериями окружающей среды, что снижает информативность этой методики. Неспецифическую чувствительность к туберкулину редко встречают в странах с северным климатом, здесь чувствительность к PPD отражает инфицированность М. tuberculosis. В странах с теплым и влажным климатом, включая все прибрежные области юго-восточной части США, характерна неспецифическая гиперреактивность к туберкулину. В таких областях принято рассматривать папулу с диаметром меньшим, чем 10 мм, как недостоверный результат. Однако при таком подходе можно пропустить туберкулез у лиц с низкой общей реактивностью организма. Разумным и практически обоснованным в США считается следующий подход.

Папула диаметром 5 мм и более - положительная реакция у лиц, контактирующих с больными туберкулезом;

Папула диаметром 10 мм и более - в группах лиц с повышенным риском заболевания туберкулезом;

Папула диаметром 15 мм и более - в группах с низкой распространенностью и вероятностью возникновения туберкулеза, особенно в географических зонах с высокой частотой неспецифической туберкулиновой чувствительности.

Повторение туберкулиновых проб в течение короткого периода времени (1-2 недели) приводит к бустер-эффекту, или нарастанию реактивности к туберкулину. Это важно для дифференцирования истинной чувствительности от неспецифической. При повторном введении туберкулина неспецифическая реакция не увеличивается.

Туберкулиновая анергия - отсутствие кожной чувствительности к туберкулину. Различают положительную, активную анергию, наблюдаемую у неинфицированных М. tuberculosis людей (или у излечившихся, стерилизовавшихся по отношению к М. tuberculosis), и отрицательную, пассивную - у людей с тяжелым прогрессирующим течением туберкулеза или больных туберкулезом в сочетании с раком, лимфосаркомой, острыми инфекционными и другими тяжелыми заболеваниями. Ее встречают у пациентов с рядом сопутствующих заболеваний и (или) иммунодефицитом. Она характерна также для 15 % больных с вновь выявленным туберкулезом, у которых по мере стабилизации процесса реактивность восстанавливается. Половина больных с милиарным туберкулезом и треть пациентов с впервые выявленным туберкулезным плевритом имеют отрицательные туберкулиновые пробы. Снижение или полное угасание туберкулиновой чувствительности отмечают при кори, коклюше, скарлатине, малярии, вирусном гепатите, саркоидозе, микседеме, белковом голодании, приеме цитостатиков и глюкокортикоидов.

В некоторых медицинских центрах используют серии различных антигенов, вызывающих ГЗТ, в качестве контрольных тестов при туберкулиновой анергии. К сожалению, стандартизированных антигенов для этой цели не разработано, а туберкулиновая анергия может быть антиген-специфичной.